電子電力的核心看 IGBT

功率半導體是電子裝置電能轉換與電路控制的核心, 利用半導體的單向導電性實現電源開關和電力轉換的功能. 75% 以上的電能應用需由功率半導體器件進行功率變換以後才能供設備使用.

根據驅動形式的不同, 功率半導體分為電流驅動型, 電壓驅動型與光驅動型. 電壓控制型電路主要是 IGBT 和 MOSFET 等, 這類器件的導通和關斷只需要一定的電壓和很小的驅動電流.

IGBT 約占新能源車電力驅動系統及車載充電系統成本的 40%, 折合到整車上約占總成本的 7~10%, 它的性能決定了整車的能源利用率. IGBT 多應用於高壓領域, MOSFET 主要應用在高頻領域.

在結構方面 IGBT 比 MOSFET 多一層 P+ 區, 通過 P 層空穴的注入能夠降低器件的導通電阻. 隨著電壓的增大, MOSFET 的導通電阻也變大, 因而其傳導損耗比較大, 尤其是在高壓應用場合中.

全球 IGBT 市場主要競爭者包括德國英飛淩, 日本三菱, 富士電機, 美國安森美, 瑞士 ABB等, 前五大企業的市場份額超過 70%. 我們預計在 2022 全球 IGBT 市場規模將達 60 億美元.

按電壓分布來看, 消費電子領域運用的 IGBT 產品主要在 600V 以下, 如數位相機閃光燈等. 1200V 以上的 IGBT 多用於電力設備, 汽車電子, 高鐵及動車中. 動車組常用的 IGBT 模塊為 3300V 和 6500V.

IGBT 廣泛應用於智能電網, 從發電端來看風力發電, 太陽能發電中的整流器和逆變器都需要使用 IGBT 模塊. 從輸電端來看, 特高壓直流輸電中 FACTS 柔性輸電技術需要大量使用 IGBT 功率器件.

2017 全球功率分立 IGBT 市場總額達 11 億美元. 其中英飛淩以 38.5% 的市場份額排名第一. 2017 全球功率分立 MOSFET 市場總額達 66.5 億美元. 其中英飛淩以 26.3% 的市場份額排名第一.

各功率器件廠商都有其獨特的優勢產品. 安森美是第一大汽車圖像傳感器企業, 在全球ADAS 市場的圖像傳感器占據了 70% 的市場份額. 微控制器和 SoC 是瑞薩電子的主要產品占據領先.

在新能源, 節能環保, "十二五" 規劃等一系列國家政策措施的支持下, 中國 IGBT 的發展亦獲得巨大的推動力, 市場持續快速增長. 2018 IGBT 市場規模預計達到 130.3 億元, 已經成為全球最大的市場.

概念股有 "茂矽" (晶圓代工/MOSFET&IGBT), "朋程" (全球最大車用發電機二極體), "富鼎" (MOSFET), "強茂" (二極體 ), "健策" (LED 導線架/均熱片), "捷敏" (全球第三功率半導體封測), "菱生" (各種封測) 等.